Коллектив авторов - Современные биотехнологии в сельском хозяйстве

• Название: Современные биотехнологии в сельском хозяйстве
• Автор: Коллектив авторов
• Жанр: Биология
• Год: 2012

Монография посвящена изучению влияния безвредных и пригодных для массового применения кормовых средств, в частности препаратов с пробиотическими свойствами благоприятно влияющих на организм птицы. Рассмотрены и рекомендованы производству рациональные варианты введения ферментативной гидролизованной сыворотки, пептидного биорегулятора тимогена.

---

Все это вынуждает молочную промышленность разрабатывать и применять технологии получения на ее основе, или с ее применением разнообразных продуктов, многие из которых используются в кормлении сельскохозяйственных животных, отличаются длительным сроком хранения, компактностью и повышенными кормовыми качествами [38, 39, 40].

Традиционными направлениями промышленной переработки молочной сыворотки является ее сгущение и сушка. Наименее трудо- и энергоемким процессом является ее сгущение в вакуум-выпарных установках, что позволяет значительно уменьшить ее объем, повысить концентрацию питательных веществ и срок хранения. В процессе сгущения сыворотки при температуре от 60 °C до 65 °C одновременно достигается и ее пастеризация.

По данным А.Г. Храмцова, П.Г. Нестеренко, у нас в стране выпускается сгущенная молочная сыворотка с содержанием сухих веществ 40 % и 60 %. Сыворотка с содержанием сухих веществ 40 % имеет текучую консистенцию и выдерживает хранение до 10 дней, а с содержанием сухих веществ 60 % – еще больше: при температуре от минус 2 °C до 5 °C – до двух месяцев, а от минус 10 °C до 3 °C – до 6 месяцев [113].

Приведенные в литературе данные химического анализа А.Г. Храмцова и др., показывают, что сгущенная сыворотка, при содержании 40 % и 60 % сухого вещества, содержит соответственно (г на 1 кг продукта): переваримого протеина – 44 и 65, золы – 32 и 56, молочного сахара – 310 и 400, молочного жира – 3,4 и 5,3. Питательность 1 кг сгущенной сыворотки составляет 1500 и 2300 ккал, при содержании 0,8 и 1,2 кормовой единицы соответственно. Микроэлементы, присутствующие в натуральной сыворотке, сохраняются и в сгущенной [112].

Анализ молочной промышленности США и Канады, проведенный Т.Сенкевичем, К.Л. Риделем показал, что в этих странах выпускают три вида сгущенной сыворотки:

1) сгущенная с 25,5 % содержания сухих веществ;

2) концентрированная с 28 % содержанием сухих веществ;

3) концентрированная с 40 % содержанием сухих веществ.

Сгущенная сыворотка в этих странах используется главным образом в процессе приготовления комбикормов для сельскохозяйственных животных [80].

На больших молокоперерабатывающих предприятиях успешно применяется сушка молочной сыворотки, что позволяет значительно сократить расходы на ее транспортировку и сохранить наиболее ценные ее компоненты. Удаление воды в процессе сушки делает продукт устойчивым к хранению в течении нескольких месяцев. Сухая сыворотка представляет собой мелкий гигроскопический порошок, питательность которого, по данным А.Г. Храмцова и др., составляет 36003850 ккал в 1 кг. Содержание: углеводов от 63 % до 73,6 %; белков от 10,77 % до 14,09 %; жира от 0,7 % до 5,38 %; золы от 4,45 % до 9,88 %.

Сухую молочную сыворотку используют при производстве ЗЦМ для молодняка сельскохозяйственных животных, производстве комбикормов и непосредственно в составе кормосмесей [107].

Производят сушку сыворотки и с различными добавками, примером чего являются продукты "Белакт" и "БКлакт", технология приготовления которых разработана совместными усилиями ВНИИ молочной промышленности, Белгородского СХИ и специалистами Белгородского молочного комбината [41].

Эти продукты состоят из сухого обрата и сладкой подсырной или кислой творожной сыворотки в соотношении 1:1 по сухому веществу. Получают их путем предварительного раздельного сгущения, смешивания и распылительной сушки. Полученные продукты находят широкое применение в производстве ЗЦМ и комбикормов-стартеров [107].

Путем техники разделения на мембранах, ультра- и гель- фильтрации и последующего осаждения из молочной сыворотки и побочных продуктов производства молочного сахара получают ценные кормовые продукты: сухой сывороточный концентрат (ССК) и сухой белковый концентрат (СБК), технология производства которых разработана Северо- Кавказским филиалом ВНИИМС (г. Ставрополь). Сывороточные белковые концентраты содержат от 40 % до 75 % белка и используются в виде белково-углеводной добавки в кормлении скота и птицы.

Целесообразной и экономически выгодной является промышленная переработка молочной сыворотки на биологически ценные кормовые добавки на основе микробиологического синтеза и ферментативного катализа. Переработка молочной сыворотки на основе биотехнологии обеспечивает максимальное использование компонентов молока, повышение ее номинальной стоимости за счет получения более ценных продуктов [32, 40, 147, 149].

По мнению В.В. Евелевой и др., К.К. Полянского, из всех известных в настоящее время способов биосинтеза наименее трудо- и энергоемкие связаны со сбраживанием лактозы молочнокислыми бактериями, поскольку при их использовании происходит почти полное превращение лактозы в молочную кислоту [25, 71]. Микробиологическая переработка сыворотки – путь наиболее рационального ее использования, когда с помощью микроорганизмов возможно получение целого ряда продуктов, по своей ценности превышающих исходное сырье. Наличие в сухом веществе молочной сыворотки до 70 % лактозы, являющейся прекрасным энергетическим материалом для многих видов микроорганизмов, выдвигает на первый план проблему использования ее в качестве естественной питательной среды, на которой возможно получение различных продуктов метаболизма микробов (молочная и другие органические кислоты, спирт, витамины, белок, ферменты, жир и пр.) [132, 134, 135].

Исследованиями А.Г. Храмцова, П.Г. Нестеренко установлено, что необычайно широкая номенклатура кормовых продуктов производится в странах с развитой молочной промышленностью [112].

Во Франции предложен способ переработки молочной сыворотки, основанный на использовании таких микроорганизмов, как волокнистые грибки. Полученная биомасса состоит из белков (не менее 38 %), жиров, минеральных солей, витаминов. Продукт используется для кормовых целей. Там же разработан способ производства продукта для кормовых целей на основе молочной сыворотки путем ее дрожжевания и в дальнейшем добавления определенного количества соевой муки. В сухом веществе готового продукта содержится от 4 % до 5 % белка. Продукт рекомендован для откорма молодняка [135, 137, 141]. В Швеции из молочной сыворотки вырабатывают продукт под торговой маркой «Ewoplus». Молочную сыворотку подвергают ультра-фильтрации. Затем туда вносят мочевину. В результате химической реакции получают продукт, содержащий лактозилмочевину, сывороточный белок, незначительное количество непрореагировавших лактозы и мочевины, а также соли. Продукт используется в корм птице в сгущенном или сухом виде [35, 122, 123, 143].

В России и странах СНГ методами биологической обработки получают сыворотку молочную сгущенную сброженную, сгущенную сквашенную, сгущенную гидролизованную, концентрат-обогатитель, сыворотку молочную обогащенную для добавки в корм молодняка сельскохозяйственных животных, биологически обработанный заменитель цельного молока – БИО-ЗЦМ, кормовой продукт "Пролине", кормовые продукты "Промикс" и "Провилакт", продукт "ПВ-1", кормовую добавку "БИКОДО" и т.д. [40].

По данным С.М. Белова, в нашей стране около 70 % творожной сыворотки скармливается животным, однако, лишь только около 25 % поставляется животноводческим хозяйствам в обогащенном виде, т.е. с добавками некоторых видов полезных микроорганизмов. В связи с этим, возрастает интерес специалистов к биологическим способам переработки сыворотки с помощью дрожжей, бактерий [7, 100].

Сыворотка молочная сгущенная сброженная приготавливается из пастеризованной сыворотки, которую сбраживают закваской из штаммов молочнокислых бактерий, затем инактивируют ферменты нагреванием и сгущают в вакуумвыпарной установке. Готовый продукт – тегучая масса светло-желтого цвета с легко перемешиваемым осадком. Его основной химический состав: сырого белка – от 7 % до 8,6 %, углеводов – от 25 % до 27 %, молочной кислоты – от 2,8 % до 3,5 %, минеральных солей – от 2,4 % до 3 %. Продолжительность хранения: при температуре от 8 °C до 10 °C – не более 10 дней, при температуре от минус 10 °C до минус 3 °C – не более 6 месяцев [11].

Сыворотка молочная сухая сброженная получается по разработанной ВНИИ ПАКК технологии, в результате которой сбраживание сыворотки осуществляется молочно-кислыми бактериями с нейтрализацией образующейся молочной кислоты кальциевыми соединениями, затем ее концентрируют до содержания сухих веществ не менее 20 % и сушат. Конечный продукт, содержащий преимущественно лактат кальция, белковые соединения и минеральные компоненты может быть использована в качестве кормовой лечебно – профилактической добавки [40, 88, 126].

Сыворотка молочная обогащенная – предназначена для скармливания в целях профилактики желудочно-кишечных заболеваний. Раскисленную пастеризованную сыворотку сквашивают закваской из чистой культуры ацидофильной палочки штамма 126. После охлаждения расфасовывают и хранят при температуре 8 °C не более двух суток. Ценность этой сыворотки обуславливается наличием ацидофильной палочки, которая легко приживается в желудочно-кишечном тракте животных и обладает антибиотическими свойствами по отношению к возбудителям желудочно-кишечных заболеваний. Она также способна расщепить до 20 % лактозы с образованием связанной и свободной молочной кислоты. Молочная кислота и лактаты в желудочно-кишечном тракте стимулируют соковыделение и угнетают развитие гнилостной и другой вредной микрофлоры. Продукт можно вводить в рацион всех видов сельскохозяйственных животных из расчета 20-30 мл. на 1 кг живой массы. Применение обогащенной сыворотки увеличивает продуктивность животных и птиц, сокращает на от 10 % до15 % число случаев желудочно-кишечных заболеваний у молодняка [22, 70, 72, 83, 116, 139].